第8回繰り返しⅢ （繰り返し応用） 1 今回の目標 • 配列とfor文の組み合わせ方を理解する。 ☆与えられたデータの平均値を求めるプログラムを作る。 2 平均 n 個のデータ x0, x1, ... , x n-1 の平均値 x0 + x1 + L + xn- 1 x= n n- 1 å = xi i= 0 n を計算する。 3 for文と配列 for文と配列は大変相性が良い。例えば、配列dataの中身を出力する場合に、ループカウンタ（int型の変数）を配列の添え字として用いれば、プログラムが非常にシンプルになる。 printf("%d\n",data[0]); printf("%d\n",data[1]); printf("%d\n",data[2]); printf("%d\n",data[3]); … printf("%d\n",data[9]); for(i=0; i<10; i++) { printf("%d\n",data[i]); } 配列の添え字には、int型の定数だけでなく、 int型の式が使える。ループカウンタとの組合せは典型的な使い方。 4 練習１ /*配列読み出し実験 print_array.c #include<stdio.h> コメント省略 */ /* マクロ定義 */ #define SIZE 10 /* 配列の要素数 */ int main() { int i; /* ループカウンタ*/ int data[SIZE]; /* データを格納する配列 */ /* データの初期化 */ data[0]=0; data[1]=1; data[2]=2; /* 次に続く */ 5 data[3]=3; data[4]=4; data[5]=5; data[6]=6; data[7]=7; data[8]=8; data[9]=9; /* 配列の中身の表示 */ for(i=0; i<SIZE; i++) { printf("data[%2d]=%2d\n",i,data[i]); } } return 0; 6 配列へのデータの入力配列にデータを入力する場合にも、 forループを用いると便利である。例えば，int型配列dataにデータを格納する場合に、ループカウンタを配列の添え字として用いて、繰り返しscanf関数を呼び出せば、プログラムが単純になる。 scanf("%d", scanf("%d", scanf("%d", scanf("%d", … scanf("%d", &data[0]); &data[1]); &data[2]); &data[3]); for(i=0; i<10; i++) { scanf("%d", &data[i]); } &data[9]); 7 練習２ /*配列へのデータ格納実験 scan_array.c */ #include<stdio.h> コメント省略 /* マクロ定義 */ #define SIZE 3 /* 配列の要素数 */ int main() { int i; /* ループカウンタ*/ int data[SIZE]; /* データを格納する配列 */ /* 次に続く */ 8 /* データの入力 */ for(i=0; i<SIZE; i++) { scanf("%d", &data[i]); } /* 配列の中身の表示 */ for(i=0; i<SIZE; i++) { printf("data[%2d]=%2d\n",i,data[i]); } } return 0; 9 ベクトルの足し算 2つのn次元ベクトル æ a0 çç çç a1 a = çç çç M çç è an- 1 ö ÷ ÷ ÷ ÷ ÷ ÷ ÷ ÷ ÷ ÷ ÷ ø æ b0 çç çç b1 b = çç çç M çç è bn- 1 ö ÷ ÷ ÷ ÷ ÷ ÷ ÷ ÷ ÷ ÷ ÷ ø の足し算を行うプログラムを作る。 æ a0 + b0 çç çç a1 + b1 a + b = çç M çç çç è an- 1 + bn- 1 ö ÷ ÷ ÷ ÷ ÷ ÷ ÷ ÷ ÷ ÷ ÷ ø 10 ベクトルの足し算ベクトル a , b はプログラム中では配列に保存される。演算結果はベクトル c に保存する（プログラム中ではこれも配列）。ベクトルの足し算は、成分ごとの足し算を繰り返すことで計算される。 c0 = a0 + b0 ci = ai + bi c1 = a1 + b1 (i = 1, 2, ..., n - 1) M cn- 1 = an- 1 + bn- 1 11 練習３ /*ベクトルの足し算 add_vector.c #include<stdio.h> コメント省略 */ /* マクロ定義 */ #define SIZE 3 /* 配列の要素数 */ int main() { int i; /* ループカウンタ*/ double vector_a[SIZE]; /* 入力ベクトルa */ double vector_b[SIZE]; /* 入力ベクトルb */ double vector_c[SIZE]; /* ベクトルの和c=a+b */ /* 次に続く */ 12 /* ベクトルの成分の入力 */ printf("ベクトルaを入力して下さい\n"); for(i=0; i<SIZE; i++) { scanf("%lf", &vector_a[i]); } printf("ベクトルbを入力して下さい\n"); for(i=0; i<SIZE; i++) { scanf("%lf", &vector_b[i]); } /* 次に続く */ 13 /* ベクトルの足し算 */ for(i=0; i<SIZE; i++) { vector_c[i]=vector_a[i]+vector_b[i]; } /* 結果の表示 */ for(i=0; i<SIZE; i++) { printf("c[%d]=%6.2ｆ\n",i,vector_c[i]); } } return 0; 14 平均値を求めるプログラム /* */ /* 作成日： yyyy/mm/dd 作成者：本荘太郎学籍番号：B00B0xx ソースファイル：average.c 実行ファイル：average 説明：n個の実数に対し、その平均値を求めるプログラム。入力：まずデータ数として、標準入力からデータの個数を表す１つの正の整数nを入力。続いて、データとして、標準入力からn個の実数を任意の順番で入力。出力：標準出力に入力されたn個のデータの平均値を出力。平均値は実数である。次のページに続く */ 15 #include <stdio.h> /*マクロ定義*/ #define DATANUM 1000 /* データ個数の上限 */ int main() { /* 変数宣言 */ int n; /* データ数 */ int i; /* ループカウンタ、配列dataの添字 */ double ave; /* データの平均値 */ double sum; /* データの総和 */ double data[DATANUM]; /*データを入れる配列*/ /* /*データ数の入力*/ printf("データ数を入力して下さい。\n"); printf("n= ？\n"); scanf("%d", &n); 次のページに続く */ 16 /* /*データ数nのチェック*/ if(n<=0) { /* 不正な入力：データ数が0以下 */ printf("データが無いのですね。\n"); return -1; } /* これ以降では、nは正の整数*/ if(n>DATAＮＵＭ) { /* 不正な入力:上限オーバー*/ printf("データが多すぎます。\n"); return -1; } /* これ以降では、nは１からDATAＮＵＭまでの整数*/ 次のページに続く */ 17 /* 標準入力から配列へデータを読み込む/ ｆor(i=0; i<n; i++) { /* n個の実数データの入力 */ printf("data[%d] = ？", i); scanf("%lf", &data[i]); } /* 次のページに続く */ 18 /* 総和の計算 */ /* 初期設定 */ sum=0.0; for(i=0; i<n; i++) { sum = sum+data[i]; } /*平均の計算 */ ave = sum/(double)n; } /*平均値の出力*/ printf("平均値は %6.2fです。\n", ave); return 0; 19 実行例１ $make gcc average.c -o average $ ./average データ数を入力して下さい。 n= ？ 3 data[0]= ？4.0 data[1]= ？2.0 data[2]= ？-3.0 平均値は 1.00 です。 $ 20 実行例２ $./average データ数を入力して下さい。 n= ？ 0 データが無いのですね。 $ 実行例３ $./average データ数を入力して下さい。 n= ？ 2000 データが多すぎます。 $ 21